(57)【要約】【課題】同期モードの発生を防ぐことで、消費電力が増加してしまったり、保護回路が働きＤＣブラシレスモータが停止してしまうといったことを防ぐ。【解決手段】ロータの位置を検出する時間とキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が一致する同期モード回転数での運転指令が入力された場合に、前記同期モードを生じない運転回転数を前記ドライブ回路１０５に出力する同期モード回避回路１０６を備えることで、同期モード回転数での運転指令がなされても同期モードを回避することができる。【選択図】図１
2006166612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の駆動用スイッチング素子により構成されるパワー部と、ＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出回路と、前記位置検出回路からの出力により前記パワー部のスイッチング素子を動作させるドライブ回路と、前記位置検出回路によるロータの位置情報よりＤＣブラシレスモータの回転数を演算する回転数演算回路と、パワー部を構成するスイッチング素子の切り替え周波数を生成するキャリア周波数生成回路と、ロータの位置を検出する時間とキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が一致する同期モード回転数での運転指令が入力された場合に前記同期モードを生じない運転回転数を前記ドライブ回路に出力する同期モード回避回路とを備えたインバータ制御装置。
【請求項２】
ｎを４以下とした請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項３】
同期モード回転数と同期モード回避回路が出力する前記同期モードを生じない運転回転数との差を２ｒ／ｓ〜４ｒ／ｓとした請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項４】
ＤＣブラシレスモータの極数が６極以上である請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項５】
Ｄｕｔｙが６０％以下の時のみ、同期モード回転数での運転指令が入力された場合に、前記同期モードを生じない運転回転数を前記ドライブ回路に出力する請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項６】
キャリア周波数が５ｋＨｚ以下の場合にのみ、同期モード回転数での運転指令が入力された場合に、前記同期モードを生じない運転回転数を前記ドライブ回路に出力する請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のインバータ制御装置を用いた密閉型電動圧縮機。
【請求項８】
請求項７に記載の密閉型電動圧縮機を用いた冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＷＭ制御されるスイッチング素子によりモータを駆動するインバータ制御装置及び、これを用いた密閉型電動圧縮機，冷蔵庫に関するもので、特に冷蔵庫用密閉型電動圧縮機の駆動に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のインバータ制御装置において比較的低回転領域ではキャリア周波数を大きくし、１周期中の通電ＯＦＦ時間を短くすることで電流の落ち込みが低減でき、電流リップルによる振動、騒音を低減できる。また、それ以外の回転数領域ではキャリア周波数を小さく設定して漏洩電流を小さくするというものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来のインバータ回路について説明する。
【０００４】
図５は、特許文献１に記載された従来のインバータ制御装置の回路図、図６はキャリア周波数の制御パターンの一例を表す図である。
【０００５】
図５において、従来のインバータ制御装置は直流電源部１に接続された主回路部２、制御回路部３から構成されている。
【０００６】
直流電源部１は、電解コンデンサ、ダイオードブリッジ回路、などにより構成（図示せず）されており、交流電力を直流電力に変換して主回路部２へ直流電力を供給する。
【０００７】
主回路部２は、６個のスイッチング素子Ｕａ、Ｕｂ、Ｖａ、Ｖｂ、Ｗａ、Ｗｂと６個の環流ダイオードＤ１、Ｄ２・・・Ｄ６を備え、それぞれの環流ダイオードは、スイッチング素子と並列に接続されている。そして、スイッチング素子ＵａとＵｂを直列に接続してアーム部Ｕａｂを、スイッチング素子ＶａとＶｂを直列に接続しアーム部Ｖａｂを、同様にスイッチング素子ＷａとＷｂを直列に接続し、アーム部Ｗａｂを形成し、これら３つのアーム部Ｕａｂ、Ｖａｂ、Ｗａｂをそれぞれ並列に接続することで、３相のブリッジが形成される。３相の各アーム部Ｕａｂ、Ｖａｂ、Ｗａｂが有するスイッチング素子の共通節点Ｕ０、Ｖ０、Ｗ０は、それぞれに対応するモータの端子Ｕ、端子Ｖ、端子Ｗに接続される。
【０００８】
また、制御回路部３は、誘起電圧検出部４、ロータ位置演算部５、転流制御回路部６、速度制御回路部７、ＰＷＭキャリア周波数生成回路部８、Ｄｕｔｙ制御部９、ＰＷＭキャリア周波数切替指令回路部１０、及び通電波形切替指令部１１より構成され、１２０°通電のＰＷＭ制御のインバータであり、ロータの位置を検出する時間は電気角で６０°である。
【０００９】
以下、制御回路部３の動作原理について説明する。
【００１０】
まず、主回路部２の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続された誘起電圧検出部４より、モータの回転駆動によって発生した各相の誘起電圧を検出する。誘起電圧検出部４により検出した誘起電圧波形を基に、ロータ位置演算部５により、誘起電圧のゼロクロス点によりロータの位置の演算を行う。次に、ロータ位置演算部５で算出したロータ位置情報に基づき、転流制御回路部６により、主回路部２の各スイッチング素子Ｕａ、Ｕｂ、Ｖａ、Ｖｂ、Ｗａ、ＷｂのＯＮ／ＯＦＦ信号を生成し、主回路部２に設けられたスイッチング素子を駆動する。
【００１１】
一方、ロータ位置演算部５と並列に接続された速度制御回路部７は、誘起電圧検出部４の信号を受けて、モータの回転速度を算出し、モータの回転数が指令値と等しくなるようにＰＷＭ（パルス幅変調）制御により電圧値の制御を行う。
【００１２】
また、速度制御回路部７の回転速度情報を受けて、ＰＷＭキャリア周波数切替指令回路部１０は、ＰＷＭキャリアのＤｕｔｙ制御におけるＯＮ時間時の電流増とＯＦＦ時間時の電流減による電流変動、すなわち電流リップルの振幅を小さくし、振動、騒音を抑制するために適切なキャリア周波数の選定を行う。キャリア周波数選定は、予め、回転数に対する最適なキャリア周波数の特性を実験的に求め、ＰＷＭキャリア周波数切替回路内にデータベース化して持っておくことにより、容易に抽出することができる。
【００１３】
図６は本実施の形態を表すキャリア周波数の制御パターンの一例を表す図である。図６において、横軸は回転数、縦軸はキャリア周波数を表す。
【００１４】
図６より、比較的低回転数領域ではキャリア周波数を大きくし、それ以外の回転数領域ではキャリア周波数を小さく設定している。
【００１５】
従って、比較的低回転数領域でキャリア周波数を大きくしたので、１周期中の通電ＯＦＦ時間が短くなり電流の落ち込みも低減でき、電流リップルによる振動、騒音を低減できる。
【特許文献１】特開２００１−１８６７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、特許文献１に示す上記従来の構成では、図６の制御パターンでキャリア周波数を切り替えた場合、転流タイミングのずれが連続して発生し（この現象を同期モードと呼ぶ）、その結果、過大なモータ電流が流れ続けてしまい、消費電力が増加してしまう、更には保護回路が働きＤＣブラシレスモータが停止してしまうことがあるといった課題を有していた。
【００１７】
今回、この同期モードの発生原因を解明できたので以下、詳述する。
【００１８】
図７は位置検出のタイムチャート図、図８は同期モードの原理図である。
【００１９】
図７において、ＶＵ、ＶＶ、ＶＷはＤＣブラシレスモータのステータの端子電圧であり、ＣＶＵ、ＣＶＶ、ＣＶＷは、端子電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷの１／２である仮想中性点の電圧を基準電圧とし、端子電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷと前記基準電圧とをコンパレータにより比較した信号である。なお、図７はＰＷＭ制御を省略して表現している。
【００２０】
従来のインバータ制御装置では、電流を流すステータの相を切り替えるための転流のタイミングを以下のように決定している。
【００２１】
まずＶＵ、ＶＶ、ＶＷの未通電区間における誘起電圧と基準電圧を比較し、これらが交差する点（以後、ゼロクロス点と呼ぶ）を検出し、この点からＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出する。そして、このゼロクロス点から電気角で３０°遅延したタイミングで転流する。つまりロータの位置検出は電気角６０°にあたる無通電時間Ｔの間に行われ、転流までの遅延時間はちょうどＴ／２に相当する。
【００２２】
次に図８に基づいて同期モードが発生する原理を説明する。
【００２３】
図８は図７において位置検出区間の電気角２４０°分を拡大したもので縦軸は電圧、横軸は時間である。モータの極数は６極と仮定する。端子電圧はＰＷＭ制御されており、運転回転数は５５.６ｒ／ｓ、キャリア周波数は３ｋＨｚ、Ｄｕｔｙは４８％である。従ってロータの位置を検出する、電気角６０°にあたる無通電時間Ｔは１０００μｓ、キャリア周期Ｃが３３３．３μｓであり、時間Ｔとキャリア周期Ｃの３倍とが一致している。Ｄｕｔｙが４８％なのでＯＮ時間は１６０μｓ、ＯＦＦ時間は１７３．３μｓとなる。
【００２４】
図８のＶＵ相の初めの電気角６０°の位置検出区間において、本来検出されるべき正しいゼロクロス点はＡ点であるが、Ａ点ではスイッチング素子がＯＦＦ状態であり、端子電圧が０Ｖであるのでゼロクロス点を検出することができない。その結果、ゼロクロス点は次にスイッチング素子がＯＮした瞬間（Ｂ点）で検出されてしまう。この場合転流タイミングは時間Ｒだけ遅れることになる。そして次の無通電区間においても全く同様のことが繰り返されることで、転流タイミングの遅れが安定的、連続的に発生する。以上が今回解明できた、同期モードが発生するメカニズムである。
【００２５】
ここで、同期モードは、位置検出時間、すなわち電気角６０°分に相当する時間Ｔとキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が粗一致した場合に起こるので、Ｄｕｔｙが小さいほど起こる確率は高くなる。
【００２６】
同期モードが発生して転流タイミングが遅れると、モータの発生トルクが落ち、かつブレーキトルクが働く。そのために、モータを駆動するために必要なトルクを補うために、余分な電流が流れることとなる。この余分な電流は転流タイミングの遅れる時間Ｒが大きいほど大きくなる。
【００２７】
そしてこの状態においてモータが連続運転されると、転流タイミングが時間Ｒだけ遅れた状態が連続して発生続けることになり、異常なモータ電流が流れ続けることになる。
その結果、過剰な電力を消費してしまう。また実際のインバータ装置においては異常電流が流れた場合には一般的に保護回路が動作し、モータが停止してしまうことがあった。
【００２８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、省エネで信頼性の高いインバータ制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記従来の課題を解決するために、本発明のインバータ制御装置は、冷蔵庫制御回路からロータの位置を検出する時間とキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が一致する同期モード回転数での運転指令が入力された場合に前記同期モードを生じない運転回転数を前記ドライブ回路に出力し、同期モードが発生しない回転数で運転することで同期モードの発生を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のインバータ制御装置は、同期モードが発生しない回転数で運転することで同期モードを生じない高効率・高信頼性のインバータ制御装置、密閉型電動圧縮機、冷蔵庫を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
請求項１に記載の内容は、複数個の駆動用スイッチング素子により構成されるパワー部と、ＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出回路と、前記位置検出回路からの出力により前記パワー部のスイッチング素子を動作させるドライブ回路と、前記位置検出回路によるロータの位置情報よりＤＣブラシレスモータの回転数を演算する回転数演算回路と、パワー部を構成するスイッチング素子の切り替え周波数を生成するキャリア周波数生成回路と、ロータの位置を検出する時間とキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が一致する同期モード回転数での運転指令が入力された場合に、前記同期モードを生じない運転回転数を前記ドライブ回路に出力する同期モード回避回路とを備えたもので、同期モードの発生を防ぐことができるので、省エネで信頼性の高いインバータ制御装置を提供することができる。
【００３２】
請求項２に記載の内容は、請求項１に記載の発明において、ｎを４以下としたもので、同期モードが発生しにくい高次のｎにおける第２のキャリア周波数への切り替えを省くことで、請求項１に記載の発明の効果に加え、インバータ回路の仕様を簡略化することができる。
【００３３】
請求項３に記載の内容は、請求項１に記載の発明において、同期モード回転数と同期モード回避回路が出力する前記同期モードを生じない運転回転数との差を２ｒ／ｓ〜４ｒ／ｓとすることで、回転数の変化を抑えることで音色の変化や騒音の増加、性能の変化を抑制することができる。
【００３４】
請求項４に記載の内容は、請求項１に記載の発明において、ＤＣブラシレスモータの極数を６極以上としたもので、極数が多いほど同期モードが発生しやすくなるため、より省エネで信頼性の高いインバータ制御装置を提供することができる。
【００３５】
請求項５に記載の内容は、請求項１に記載の発明において、Ｄｕｔｙが６０％以下の時のみ、同期モード回転数での運転指令が入力された場合に、前記同期モードを生じない運転回転数を前記ドライブ回路に出力するもので、同期モード回避回路が同期モードを生じない運転回転数を出力する頻度が下がるため、ＣＰＵへの負荷を低減できるといった効果が得られる。
【００３６】
請求項６に記載の内容は、請求項１に記載の発明において、キャリア周波数が５ｋＨｚ以下の場合にのみ、同期モード回転数での運転指令が入力された場合に、前記同期モードを生じない運転回転数を前記ドライブ回路に出力するもので、同期モード回避回路が同期モードを生じない運転回転数を出力する頻度が下がるため、ＣＰＵへの負荷を低減できるといった効果が得られる。
【００３７】
請求項７に記載の内容は、密閉型電動圧縮機に請求項１から６のいずれか１項に記載のインバータ制御装置を用いたもので、同期モードの発生を防ぐことができるので、省エネで信頼性の高い密閉型電動圧縮機を提供することができる。
【００３８】
請求項８に記載の内容は、冷蔵庫に請求項７に記載の密閉型電動圧縮機を用いたもので、同期モードの発生を防ぐことができるので、省エネで信頼性の高い冷蔵庫を提供することができる。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるインバータ制御装置のブロック図、図２は同期モード回避の原理図である。
【００４１】
図１において、インバータ制御装置１０２は商用電源１０１に接続され、商用交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部１０３と、ＤＣブラシレスモータ１０９を駆動するパワー部１０４と、パワー部１０４を駆動するドライブ回路１０５と、冷蔵庫制御回路１１６から入力される指令回転数がキャリア周波数ごとに設定された同期モード回転数と粗一致する場合に、同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力する同期モード回避回路１０６と、パワー部１０４の出力からＤＣブラシレスモータ１０９のロータ位置を検出する位置検出回路１０８と、位置検出回路１０８のロータ位置情報より回転数を算出する回転数演算回路１０７より構成されている。
【００４２】
ＤＣブラシレスモータ１０９は６極の突極集中巻ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータである。
【００４３】
パワー部１０４は、６つの三相ブリッジ接続されたＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）と言われるスイッチング素子１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５より構成されている。
【００４４】
位置検出回路１０８は、コンパレータなどから構成されておりＤＣブラシレスモータ１０９の端子電圧と基準電圧をコンパレータにより比較して結果を出力する。
【００４５】
回転数演算回路１０７は、位置検出回路１０８の出力信号を一定期間カウントしたり、パルス間隔を測定することによりＤＣブラシレスモータ１０９の回転速度を検出する。
【００４６】
キャリア周波数生成回路１１７は回転数演算回路１０７の情報に基づいて３ｋＨｚと１０ｋＨｚの２つのキャリア周波数を選択的に発生する。
【００４７】
同期モード回避回路１０６は、冷蔵庫を制御する冷蔵庫制御回路１１６から入力される指令回転数がキャリア周波数ごとに設定された同期モード回転数と粗一致する場合に、同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力する。
【００４８】
ドライブ回路１０５は、位置検出回路１０８の出力より転流のタイミングを計算し、Ｄｕｔｙの加減制御を行い、パワー部１０４のスイッチング素子１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５をＯＮ／ＯＦＦさせる。また、同期モード回避回路１０６より同期モードが生じない運転回転数が入力された場合に回転数を変更する。
【００４９】
本実施の形態においては、従来技術と同様に、１２０°通電のＰＷＭ制御のインバータであり、ロータの位置を検出する時間は電気角で６０°である。
【００５０】
そして、電気角で６０°に相当する時間ＴはＤＣブラシレスモータ１０９の極数と運転回転数によって異なる。
【００５１】
本実施の形態では６極のＤＣブラシレスモータを使用しており、５５．６ｒ／ｓではＴ＝１０００μｓであり、５７．６ｒ／ｓではＴ＝９６５μｓとなり、極数が大きく、回転数が大きいほどＴは小さくなる。
【００５２】
同期モードは、ロータの位置を検出する時間Ｔと第１のキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が粗一致する運転回転数において発生するので、キャリア周波数によって発生する運転回転数は予め計算によって求めることができる。
【００５３】
キャリア周波数が３ｋＨｚの場合では、１６６．７ｒ／ｓ（ｎ＝１）、８３．３ｒ／ｓ（ｎ＝２）、５５．６ｒ／ｓ（ｎ＝３）、４１．７（ｎ＝４）、３３．３ｒ／ｓ（ｎ＝５）、２７．８ｒ／ｓ（ｎ＝６）、・・・となる。
【００５４】
そこで、使用するキャリア周波数に応じた同期モードの発生する運転回転数を予め記憶しておき、冷蔵庫制御基板より出力される指令回転数と記憶された回転数が粗一致した場合には同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力する仕様にしている。
【００５５】
本実施の形態においては、指令回転数が１６６．７ｒ／ｓ（ｎ＝１）の時に１６９ｒ／ｓ、８３．３ｒ／ｓ（ｎ＝２）の時に８６ｒ／ｓ、５５．６ｒ／ｓ（ｎ＝３）の時に５８ｒ／ｓ、４１．７（ｎ＝４）の時に４４ｒ／ｓが同期モードを生じない運転回転数命令として同期モード回避回路１０６からドライブ回路１０５に出力される。
【００５６】
ここで、同期モードが発生する運転回転数において、運転回転数が低くなるほど時間Ｔは長くなるがキャリア周期が一定であり、時間Ｔとキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が粗一致する時のｎは大きくなり、スイッチング素子のＯＦＦ時間の割合が小さくなるため、同期モードの発生確率は低くなる。または起こっても転流の遅れが小さく、影響が小さくなってくる。ｎが５以上であれば同期モードはほとんど発生しないことが実験的に確認できた。そこで本実施の形態ではｎが４以下の場合にのみ、同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力する仕様にしている。
【００５７】
さらに、同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力する操作は、ドライブ回路１０５にて加減制御されるＤｕｔｙが６０％以下の場合にのみ行うようにしている。
【００５８】
また、本実施の形態においては３ｋＨｚの場合にのみ同期モード回避回路１０６より同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力するようにしている。
【００５９】
以上のように構成されたインバータ回路について、以下その動作、作用を説明する。
【００６０】
商用電源１０１から供給された交流電圧はＡＣ／ＤＣ変換部１０３において直流化され、パワー部１０４を構成する６つのスイッチング素子１１０〜１１５がドライブ回路１０５の出力信号によって動作し、直流から三相交流に変換された電圧がＤＣブラシレスモータ１０９を駆動する。
【００６１】
そして、位置検出回路１０８にてＤＣブラシレスモータ１０９の端子電圧と基準電圧をコンパレータにより比較して結果を出力し、回転数演算回路１０７にて位置検出回路１０８の出力信号を一定期間カウントしたり、パルス間隔を測定することによりＤＣブラシレスモータ１０９の回転速度を検出する。
【００６２】
キャリア周波数生成回路１１７は回転数演算回路１０７の情報に基づいて３ｋＨｚと１０ｋＨｚの２つのキャリア周波数を選択的に発生する。
【００６３】
ドライブ回路１０５は、位置検出回路１０８の出力より転流のタイミングを計算し、冷蔵庫制御回路１１６からの指令回転数とＤＣブラシレスモータ１０９の運転回転数が一致するようにＤｕｔｙの加減制御を行い、パワー部１０４のスイッチング素子１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５をＯＮ／ＯＦＦさせる。また、同期モード回避回路１０６では、冷蔵庫制御回路１１６から入力される指令回転数が同期モード回転数と粗一致する場合に同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力し、同期モードを回避する。
【００６４】
次に図２を用いて同期モードを回避する原理を説明する。
【００６５】
図２は、キャリア周波数３ｋＨｚ、５５．６ｒ／ｓ（ｎ＝３）、Ｄｕｔｙ４８％で運転時に、同期モードを生じない回転数、６０．０ｒ／ｓ、Ｄｕｔｙ５０％に上げたときのＤＣブラシレスモータ１０９の端子電圧を表した図であり、同期モードを抜け出す様子を示している。位置検出時間は回転数を大きくすることにより１０００μｓから９２６μｓに短くなっており、また、誘起電圧の立ち上がる傾きも変化している。その結果、正しい位置検知タイミングで位置検出ができており、ほぼ正確なゼロクロス点の認識ができていることが分かる。また、ＶＶにおいてＢ−Ａの時間分遅れたとしても、次のゼロクロス点の認識は電流がＯＮの時に正しくできており、連続的にゼロクロス点の認識が遅れることはないので同期モードの発生を回避することができる。
【００６６】
このように、同期モード回転数から数ｒ／ｓずらした運転回転数の命令を出力することで正確なゼロクロス点を認識できるチャンスが増え、連続して安定的に転流タイミングが遅れてしまう同期モードを抜け出すことができるのである。
【００６７】
本実施の形態では同期モード回転数に対して２〜４ｒ／ｓだけずらした運転回転数を出力することとしている。これは、大きく回転数をずらしたときの性能・騒音への影響を考慮したもので２〜４ｒ／ｓだけずらしたときの性能・騒音への影響は非常に小さく許容できる範囲にあることを実験にて確認している。
【００６８】
ここで、本実施の形態においては通常時のキャリア周波数が３ｋＨｚに設定されており、このキャリア周波数で同期モードが発生する運転回転数は５５.６ｒ／ｓ（ｎ＝３）、４１．７ｒ／ｓ（ｎ＝４）、３３．３ｒ／ｓ（ｎ＝５）、２７．８ｒ／ｓ（ｎ＝６）、・・・となる。
【００６９】
これら、同期モードが発生する運転回転数において、キャリア周波数が大きくなるほどキャリア周期が小さくなりスイッチング素子のＯＦＦ時間、ＯＮ時間がともに短くなり、時間Ｔに含まれるＰＷＭ波形の数も多くなるため同期モードの発生確率は低くなる。または起こっても転流の遅れが小さく、影響が出なくなってくる。
【００７０】
キャリア周波数が５ｋＨｚを越えていれば同期モードはほとんど発生しないことが実験的に確認できている。本実施の形態では３ｋＨｚと１０ｋＨｚの２つのキャリア周波数を使用しており、３ｋＨｚの場合にのみ同期モード回避回路１０６より同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力するようにしており、その結果、ｎを記憶する回転数を減らすことができ、インバータ回路の仕様を簡略化することができＣＰＵへの負担を低減できる。
【００７１】
また、ＤＣブラシレスモーターの極数が多くなると、ロータを１回転させるのにより多くの回数の転流が必要になる。そのため電気角６０°に相当する時間Ｔは小さくなる。時間Ｔが小さくなると時間Ｔの間に入力するキャリアのパルス数が少なくなるので運転回転数が高くなるのと同様に、同期モードが発生しやすくなる。
【００７２】
同期モードが顕著に発生するのはＤＣブラシレスモータ１０９の極数が６極以上の場合であり、この場合に、同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力することでの同期モード回避の効果がより顕著に得られる。
【００７３】
また、同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力する操作はドライブ回路１０５にて加減制御されるＤｕｔｙが６０％以下の場合にのみ行うようにしている。これは、同期モードはＤｕｔｙが小さいほど発生しやすく、実験よりＤｕｔｙが６０％を超えると起こらないことを確認したからであり、その結果、同期モードを回避するための同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力する操作の頻度が低くなることで、ＣＰＵへの負担を低減できるといった効果が得られる。
【００７４】
以上のように本実施の形態によれば同期モードの発生を防ぐことができるので、消費電力が増加してしまったり、保護回路が働きＤＣブラシレスモータが停止してしまうといったことがなく、省エネで信頼性の高いインバータ制御装置を提供することができる。
【００７５】
なお、本実施の形態において、使用するキャリア周波数に応じた同期モードの発生する運転回転数を予め記憶しておき、冷蔵庫制御基板より出力される指令回転数と記憶された回転数が粗一致した場合には同期モードを生じない運転回転数命令を同期モード回避回路１０６からドライブ回路１０５に出力する仕様にしているが、冷蔵庫制御基板より出力される指令回転数とキャリア周波数から同期モードを生じる運転回転数を演算して判定しても良い。また、同期モードを生じない運転回転数命令も同期モードを生じる運転回転数に対して所定のずらし代を加算して同期モードを生じない運転回転数命令を決定してもよい。
【００７６】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における密閉型電動圧縮機駆動方法のブロック図である。
【００７７】
以下、図３に基づいて本実施の形態について説明する。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７８】
密閉型電動圧縮機２１８は、密閉容器２１９と、密閉容器２１９内にステータとロータとからなる電動要素２２０と、圧縮要素２２１より構成される。
【００７９】
図３において、インバータ回路は実施の形態１に用いたインバータ制御装置１０２であり商用電源１０１に接続され、密閉型電動圧縮機２１８を駆動する。
【００８０】
以上のような構成において実施の形態１インバータ制御装置１０２で密閉型電動圧縮機２１８を運転することにより同期モードの発生を回避できるので、省エネで信頼性の高い密閉型電動圧縮機を提供することができる。
【００８１】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における冷蔵庫のブロック図である。
【００８２】
以下、図４に基づいて本実施の形態について説明する。なお、実施の形態１、２と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８３】
図４において、密閉型電動圧縮機２１８は実施の形態２に用いた密閉型電動圧縮機である。インバータ制御装置１０２と密閉型電動圧縮機２１８は、冷蔵庫３２２内に設置されており、同じく冷蔵庫３２２内には冷蔵庫制御回路１１６が設置されている。そして冷蔵庫制御回路１１６からインバータ制御装置１０２に指令を出力し、密閉型電動圧縮機２１８を起動・運転させる。
【００８４】
以上のように、実施の形態２に用いた密閉型電動圧縮機によって冷蔵庫を運転することにより、同期モードの発生のない、省エネで信頼性の高い冷蔵庫を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明にかかるインバータ制御装置及び密閉型電動圧縮機及び冷蔵庫は同期モードの発生を回避できるので、消費電力が増加してしまったり、保護回路が働きＤＣブラシレスモータが停止してしまうといったことがなく、自動販売機用・エアコン用密閉型電動圧縮機のインバータ駆動装置としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるインバータ制御装置のブロック図
【図２】同実施の形態における同期モード回避の原理図
【図３】本発明の実施の形態２における密閉型電動圧縮機のブロック図
【図４】本発明の実施の形態３における冷蔵庫のブロック図
【図５】従来のインバータ制御装置のブロック図
【図６】従来のキャリア周波数の制御パターン図
【図７】従来の位置検出のタイムチャート
【図８】従来の同期モードの原理図
【符号の説明】
【００８７】
１０２    インバータ制御装置
１０４    パワー部
１０５    ドライブ回路
１０６    同期モード回避回路
１０７    回転数演算回路
１０８    位置検出回路
１０９    ＤＣブラシレスモータ
１１０、１１１、１１２、１１３、１１４，１１５    スイッチング素子
１１７    キャリア周波数生成回路
２１８    密閉型電動圧縮機
【図１】
2006166612.tif 000003
【図２】
2006166612.tif 000004
【図３】
2006166612.tif 000005
【図４】
2006166612.tif 000006
【図５】
2006166612.tif 000007
【図６】
2006166612.tif 000008
【図７】
2006166612.tif 000009
【図８】
2006166612.tif 000010